KR100762244B1 - Method for manufacturing photo mask to improve wafer pattern cd uniformity and photo mask thereby - Google Patents

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Abstract

A photo mask with improved wafer pattern CD uniformity and a manufacturing method thereof are provided to achieve uniform CD distribution of wafer pattern by varying exposure energy according to a target CD. A reticle having patterns to be transferred on a wafer is formed on a transparent substrate(101). A CD distribution in an exposure field region of patterns transferred on the wafer by using the reticle is calculated(103). A light transmittance distribution for collecting a difference of the CD according to the CD distribution is calculated(107). A pellicle having the light transmittance distribution is formed, and then is coupled to the reticle(109).

Description

웨이퍼 패턴 선폭 균일도를 개선하는 포토마스크 및 제조방법{Method for manufacturing photo mask to improve wafer pattern CD uniformity and photo mask thereby}Method for manufacturing photo mask to improve wafer pattern CD uniformity and photo mask hence}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크 제조방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 공정흐름도이다. 1 is a process flow diagram schematically showing a method for manufacturing a photomask according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a photomask according to an embodiment of the present invention.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크 제조방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다. 3 to 6 are schematic views for explaining a photomask manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 반도체 소자 제조에 관한 것으로, 특히, 리소그래피(lithography) 과정에서 웨이퍼 패턴 선폭(CD: Critical Dimension)의 균일도를 개선하기 위한 포토마스크(photomask) 및 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor device manufacturing, and more particularly, to a photomask and a manufacturing method for improving the uniformity of a critical dimension (CD) in a lithography process.

반도체 소자의 디자인 룰(design rule)이 급격히 축소되고 집적도가 증가함에 따라, 웨이퍼(wafer) 상에 전사되는 패턴의 균일도가 급격히 저하되고 있다. 포 토마스크 상의 패턴을 사진 및 노광 과정으로 전사할 때, 하나의 노광 샷(shot) 또는 노광 필드(field) 내에서 웨이퍼 상에 실제 전사되는 패턴 선폭의 균일도(intra shot critical dimension uniformity)가 급격히 저하되고 있다. As the design rule of the semiconductor device is rapidly reduced and the degree of integration increases, the uniformity of the pattern transferred onto the wafer is rapidly reduced. When transferring a pattern on a photomask to a photographic and exposure process, the intra shot critical dimension uniformity of the pattern actually transferred onto the wafer in one exposure shot or exposure field is drastically lowered. It is becoming.

이러한 노광 샷 내의 패턴 선폭 균일도에 영향을 주는 요소로는 마스크 상의 변수, 노광 장비 상의 변수, 또는 노광 시 수반되는 플레어(flare) 현상 등과 같이 여러 요소를 예로 들 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이러한 내측 패턴 균일도에 상당히 크게 영향을 미치는 요소는 실제 웨이퍼 상으로 전사될 패턴들이 구비된 마스크에 관련된 요소로 이해될 수 있다. Factors affecting the pattern line width uniformity in the exposure shot may include various factors such as a variable on a mask, a variable on an exposure apparatus, or a flare phenomenon accompanying exposure. Nevertheless, a factor that significantly affects this inner pattern uniformity can be understood as an element related to a mask equipped with patterns to be transferred onto an actual wafer.

따라서, 노광 샷 내의 패턴 선폭 균일도를 개선하는 현재의 방법들은 주로 마스크의 제작 과정에 국한되고 있다. 예컨대, 마스크 제작 과정에서 포깅(fogging) 방식을 적용하거나, 또는 마스크 자체의 패턴 전체의 선폭 균일도를 수정 변경하는 방식 등으로 패턴 선폭 균일도를 개선하고자 하고 있다. 그런데, 이러한 패턴 선폭 균일도 개선 방법들은 마스크의 재작업 또는 재 제작 과정을 수반하게 된다. Thus, current methods of improving pattern linewidth uniformity in exposure shots are mainly limited to the fabrication process of the mask. For example, the pattern line width uniformity is improved by applying a fogging method or modifying and changing the line width uniformity of the entire pattern of the mask itself. However, such pattern linewidth uniformity improvement methods involve reworking or remanufacturing a mask.

따라서, 마스크 재 제작에 많은 비용이 추가로 요구되고, 재 제작 기간이 추가적으로 요구되고 있다. 이에 따라, 소자 개발 및 양산 적용이 지연되어 추가적인 비용 발생이 수반되고 있다. Therefore, a large cost is additionally required for the remanufacturing of the mask, and a remanufacturing period is additionally required. Accordingly, delays in device development and mass production are accompanied by additional costs.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 노광 샷 내의 웨이퍼 패턴의 선폭 균일도를 개선하는 포토마스크 및 제조방법을 제시하는 데 있다. An object of the present invention is to propose a photomask and a manufacturing method for improving the line width uniformity of a wafer pattern in an exposure shot.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 관점은, 웨이퍼 상으로 전사할 패턴들을 가지는 레티클(reticle)을 형성하는 단계, 상기 레티클을 이용하여 전사된 웨이퍼 상의 패턴들의 노광 필드(exposure field) 영역 내의 선폭(CD) 분포를 구하는 단계, 상기 선폭 분포에 따른 선폭 편차를 보상할 광 투과도 분포를 구하는 단계, 상기 광 투과도 분포를 가지는 펠리클을 형성하는 단계, 및 상기 펠리클을 상기 레티클에 결합시키는 단계를 포함하는 포토마스크 제조방법을 제시한다. An aspect of the present invention for achieving the above technical problem, the step of forming a reticle (reticle) having patterns to be transferred onto the wafer, the exposure field area of the pattern on the wafer transferred using the reticle Obtaining a distribution of line widths (CD) within, obtaining a light transmittance distribution to compensate for the line width variation according to the line width distribution, forming a pellicle having the light transmittance distribution, and coupling the pellicle to the reticle It provides a photomask manufacturing method comprising.

상기 광 투과도 분포를 구하는 단계는, 선폭 및 노광 에너지의 상관 관계를 구하는 단계, 상기 상관 관계로부터 상기 선폭 편차를 보상할 노광 에너지 차이의 분포를 구하는 단계, 및 상기 노광 에너지 차이 분포에 의존하는 광 투과도 분포를 구하는 단계를 포함할 수 있다. The step of obtaining the light transmittance distribution may include: obtaining a correlation between line width and exposure energy, obtaining a distribution of exposure energy difference to compensate for the line width deviation from the correlation, and light transmittance depending on the exposure energy difference distribution Obtaining a distribution.

상기 선폭 분포를 구하는 단계는, 상기 노광 필드 영역 내를 다수의 스팟 크기 영역(spot size region)으로 분할하는 단계, 상기 각각의 스팟 크기 영역에서의 선폭을 측정하는 단계, 및 상기 측정된 선폭들을 상기 영역에 부여하여 지도로 작성하는 단계를 포함하고, 상기 노광 에너지 차이의 분포를 구하는 단계는, 상기 스팟 크기 영역별로 상기 선폭 편차들을 구하는 단계, 및 상기 선폭 및 노광 에너지의 상관 관계로부터 상기 선폭 편차들에 해당되는 노광 에너지 차이들을 계산하는 단계를 포함할 수 있다. The obtaining of the line width distribution may include dividing the exposure field area into a plurality of spot size regions, measuring a line width in each spot size region, and measuring the measured line widths. And applying a map to an area, and obtaining a distribution of the exposure energy difference, including: obtaining the line width deviations for each spot size region, and the line width deviations from the correlation between the line width and the exposure energy. Computing the exposure energy differences corresponding to.

또한, 본 발명의 다른 일 관점은, 웨이퍼 상으로 전사할 패턴들을 가지게 형 성된 레티클(reticle), 및 상기 레티클에 의해 전사된 웨이퍼 상의 패턴들의 노광 필드(exposure field) 영역 내의 선폭(CD) 분포에 따른 선폭 편차를 보상할 광 투과도 분포를 가지는 펠리클을 포함하는 포토마스크를 제시한다. In addition, another aspect of the present invention relates to a reticle formed with patterns to be transferred onto a wafer, and to a line width (CD) distribution in an exposure field region of patterns on the wafer transferred by the reticle. A photomask is provided that includes a pellicle having a light transmittance distribution to compensate for variations in line width.

본 발명에 따르면, 펠리클(pellicle)의 투과도 분포를 조절하여 웨이퍼 패턴의 선폭 균일도를 개선하는 포토마스크 제조방법을 제시할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a photomask manufacturing method for improving the linewidth uniformity of a wafer pattern by adjusting the permeability distribution of pellicles.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should not be construed that the scope of the present invention is limited by the embodiments described below. Embodiments of the present invention is preferably interpreted to be provided to those skilled in the art to more specifically describe the present invention.

본 발명의 실시예들에서는 웨이퍼 상으로 전사할 패턴을 위한 차광 패턴 또는 위상반전(phase shift) 패턴과 같은 레티클 패턴(reticle pattern)이 투명한 기판 상에 형성된 레티클을 이용하여 노광할 때, 웨이퍼 상에 전사되는 패턴의 선폭(CD) 분포를 보상하게 투과도 분포를 가지는 펠리클을 도입하여, 웨이퍼 상에 전사되어 형성된 웨이퍼 패턴이 보다 균일한 선폭 균일도를 가지도록 유도한다. In embodiments of the present invention, when a reticle pattern such as a light shielding pattern or a phase shift pattern for a pattern to be transferred onto a wafer is exposed using a reticle formed on a transparent substrate, A pellicle having a transmittance distribution is introduced to compensate for the line width (CD) distribution of the pattern to be transferred, thereby inducing the wafer pattern transferred and formed on the wafer to have a more uniform line width uniformity.

펠리클의 투과도 분포는 노광 샷(shot) 또는 노광 필드(field) 내에서 웨이퍼 상에 실제 전사되는 패턴 선폭의 균일도를 유도하도록, 각각의 영역별로 CD 선폭을 보상할 노광 에너지(exposure energy)를 계산하여, 이러한 보상 노광 에너지의 영역별 분포를 유도하도록 투과도 분포 지도를 작성한다. 이후에, 이러한 펠리클을 이미 제작된 레티클에 결합시켜 포토마스크(photomask)를 제작한다. The transmittance distribution of the pellicle is calculated by calculating exposure energy for compensating the CD line width for each region so as to induce uniformity of the pattern line width actually transferred onto the wafer in the exposure shot or the exposure field. The transmittance distribution map is prepared so as to derive the area-specific distribution of such compensation exposure energy. Subsequently, the pellicle is combined with an already manufactured reticle to produce a photomask.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크 제조방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 공정흐름도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크 제조방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다. 1 is a process flow diagram schematically showing a method for manufacturing a photomask according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a photomask according to an embodiment of the present invention. 3 to 6 are schematic views for explaining a photomask manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크 제조방법은, 먼저, 웨이퍼 상으로 전사하고자하는 패턴을 위한 레티클(도 2의 200)을 형성한다(도 1의 101). 레티클(200)은 도 2에 제시된 바와 같이, 석영 기판과 같은 투명한 기판(201) 상에 전사하고자 하는 레이아웃(layout)을 따르는 레티클 패턴(203), 예컨대, 크롬(Cr)층과 같은 차광층 패턴이나 몰리브데늄(Mo)층 또는 Mo 합금층과 같은 위상반전층 패턴을 포함하는 레티클 패턴(203)을 포함하게 형성될 수 있다. 1 and 2, a photomask manufacturing method according to an embodiment of the present invention first forms a reticle (200 of FIG. 2) for a pattern to be transferred onto a wafer (101 of FIG. 1). As shown in FIG. 2, the reticle 200 has a reticle pattern 203 along a layout to be transferred onto a transparent substrate 201 such as a quartz substrate, for example, a light shielding layer pattern such as a chromium (Cr) layer. Or a reticle pattern 203 including a phase inversion layer pattern such as a molybdenum (Mo) layer or an Mo alloy layer.

이와 같이 형성된 레티클(200)을 이용하여 웨이퍼(도시되지 않음) 상으로 패턴을 전사하는 노광 과정에서, 초점심도(DOF) 등의 개선 또는 파티클(particle) 등의 영향을 배제하기 위해서, 레티클(200)에 펠리클(300)이 결합된 포토마스크가 이용되고 있다. In the exposure process of transferring the pattern onto the wafer (not shown) by using the reticle 200 formed as described above, the reticle 200 may be improved to exclude the effect of particles or the like, such as improvement of depth of focus (DOF) or the like. A photomask in which the pellicle 300 is coupled to is used.

이와 같은 포토마스크를 이용하여 노광 과정을 수행하여 설계된 목표 패턴(target pattern)을 전사하고, 실제 웨이퍼 상에 전사되어 형성된 패턴, 예컨대, 포토레지스트 패턴(photoresist pattern)의 선폭(CD) 분포를 측정한다. 실제 노광 및 현상 과정과 같은 포토 과정(photo process)에서 영역별로 노광 조건 등이 변동될 수 있으므로, 실제 웨이퍼 상에 구현되는 패턴들의 선폭을 다소 불균일할 수 있다. 이때, 펠리클(300)은 실질적으로 전 영역에 걸쳐 균일한 투과도 분포를 가지는 기준 펠리클로 이해되는 것이 바람직하다. An exposure process is performed using such a photomask to transfer a designed target pattern, and a line width (CD) distribution of a pattern formed on the actual wafer, for example, a photoresist pattern, is measured. . In the photo process such as the actual exposure and development process, since the exposure conditions may be changed for each region, the line widths of the patterns implemented on the actual wafer may be somewhat uneven. At this time, the pellicle 300 is preferably understood as a reference pellicle having a uniform transmittance distribution over the entire area.

따라서, 하나의 노광 샷 영역 또는 노광 필드 영역 내에 해당되는 웨이퍼 영역에 형성된 패턴들의 선폭 분포를 측정하면, 도 3에 제시된 바와 같이 영역별로 변동된 선폭 분포들의 지도(map)가 구해질 수 있다(도 1의 103). 이러한 웨이퍼 선폭 분포 지도(도 3의 410)는 목표 패턴의 선폭, 예컨대, 대략 60㎚ 선폭에서 변동된 값들이 영역별로 측정된 결과를 지도 형태로 구현된 것으로 이해될 수 있다. Therefore, when the line width distribution of the patterns formed in the wafer area corresponding to one exposure shot area or the exposure field area is measured, a map of the line width distributions varied for each area can be obtained as shown in FIG. 3 (FIG. 103 of 1). The wafer line width distribution map (410 of FIG. 3) may be understood to be implemented in the form of a map in which the values varied in line width of the target pattern, for example, approximately 60 nm line width, are measured for each region.

예컨대, 노광 필드 영역 내를 다수의 스팟 크기 영역(spot size region)으로 분할하고, 각각의 스팟 크기 영역에서의 선폭(CD)을 측정한 후, 측정된 선폭들을 각각의 영역에 부여하여 지도로 작성할 수 있다. For example, after dividing the exposure field area into a plurality of spot size regions, measuring the line width CD in each spot size region, assigning the measured line widths to each region to create a map. Can be.

도 3을 참조하면, 영역별로 노광 환경이 다름에 의존하여 측정된 웨이퍼 패턴의 선폭이 목표 선폭에 비해 크게 구현된 영역(411)은, 실질적으로 목표 선폭을 위한 노광 에너지량, 즉, 적정 노광 에너지에 비해 더 많은 에너지가 전사 또는 조사된 영역, 즉, 오버도즈(over-dose) 영역으로 이해될 수 있다. 또한, 측정된 웨이퍼 패턴의 선폭이 목표 선폭에 비해 작게 구현된 영역(413)은, 실질적으로 적정 노광 에너지에 비해 더 적은 에너지가 전사 또는 조사된 영역, 즉, 언더도즈(over-dose) 영역으로 이해될 수 있다. 앞서 기술된 패턴은 실제 웨이퍼 상에서 라인 및 스페이스(line and space) 패턴에서 이격된 선폭(spacing distance)을 기준으로 고려한 것으로 이해될 수 있다. Referring to FIG. 3, the area 411 in which the line width of the measured wafer pattern is larger than the target line width depending on different exposure environments for each region is substantially the amount of exposure energy for the target line width, that is, the appropriate exposure energy. Compared to the above, more energy can be understood as the region of transfer or irradiation, that is, the over-dose region. In addition, the region 413 in which the measured line width of the wafer pattern is smaller than the target line width is substantially a region in which less energy is transferred or irradiated relative to an appropriate exposure energy, that is, an over-dose region. Can be understood. It can be understood that the above-described pattern is considered based on a spacing distance spaced in a line and space pattern on an actual wafer.

이와 같이 도 4의 측정된 웨이퍼 선폭 분포 지도(410)를 바탕으로, 목표 선폭에 비해 크게 형성되거나 작게 형성된 패턴 선폭의 편차를 보상할 수 있는 노광 에너지 차이(ΔE)의 분포를 구한다. 이를 위해서 먼저 전사된 웨이퍼 패턴의 선폭과 노광 에너지의 상관 관계를 테스트 패턴(test pattern)의 전사 등을 이용하여 실제 측정하여 구하거나 시뮬레이션(simulation)한다. 이와 같은 웨이퍼 패턴 선폭과 노광 에너지의 상관 관계는 도 4에 제시된 바와 같은 상관 관계 그래프(430)로 얻어질 수 있다. As such, based on the measured wafer line width distribution map 410 of FIG. 4, the distribution of the exposure energy difference ΔE that can compensate for the variation of the pattern line width which is formed larger or smaller than the target line width is calculated. To this end, first, the correlation between the line width of the transferred wafer pattern and the exposure energy is actually measured or calculated using a test pattern transfer or the like. The correlation between the wafer pattern line width and the exposure energy may be obtained by the correlation graph 430 as shown in FIG. 4.

도 4를 참조하면, 목표 CD를 구현하는 적정 노광 에너지(E 적정)는 실제 테스트 패턴의 노광 전사 등의 과정으로 설정되거나 또는 시뮬레이션을 통해 설정될 수 있다. 이때, 노광 에너지가 적정 노광 에너지에 비해 커질 경우, 즉, E + 의 경우 웨이퍼 상에 구현되는 패턴의 CD(스페이스 선폭에 해당되는 것으로 이해될 수 있다)는 상대적으로 크게 구현되게 되고, 노광 에너지가 적정 노광 에너지에 비해 적어질 경우, 즉, E - 의 경우 웨이퍼 상에 구현되는 패턴의 CD는 상대적으로 작게 구현되게 되게 된다. 이러한 상관 관계는 노광 에너지 범위에서는 실질적으로 직선 함수(linear) 관계로 이해될 수 있으며, 도 4에 제시된 바와 같이 직선 그래프의 상관 관계 그래프(430)로 이해될 수 있다(도 1의 105). Referring to FIG. 4, the appropriate exposure energy E titration for implementing the target CD may be set through a process such as exposure transfer of an actual test pattern or may be set through simulation. In this case, when the exposure energy is greater than the appropriate exposure energy, that is, in the case of E + , the CD of the pattern implemented on the wafer (which can be understood as the space line width) is relatively large, and the exposure energy is increased. When less than the appropriate exposure energy, ie, in the case of E − , the CD of the pattern embodied on the wafer becomes relatively small. This correlation may be understood as a substantially linear function in the exposure energy range, and may be understood as the correlation graph 430 of the linear graph as shown in FIG. 4 (105 in FIG. 1).

이와 같은 노광 에너지 및 CD의 상관 관계 그래프(430)는, 실제 테스트 패턴을 웨이퍼 상으로 전사하여 사용된 노광 에너지 및 전사된 웨이퍼 패턴의 선폭을 측정하여 얻어질 수 있다. The correlation graph 430 of the exposure energy and the CD may be obtained by transferring the actual test pattern onto the wafer and measuring the exposure energy used and the line width of the transferred wafer pattern.

도 5를 참조하면, 도 4의 노광 에너지 및 CD의 상관 관계 그래프(430)와 도 3의 웨이퍼 선폭 지도(410)를 이용하여, 웨이퍼 선폭 지도(410)의 선폭 변동을 보 상할 수 있는 노광 에너지 차이(ΔE)들을 영역별로 구한다. 예컨대, 도 3의 웨이퍼 선폭 지도(410)의 영역별 선폭 측정치와 목표 패턴의 선폭 차이를 구하고, 이러한 선폭 차이를 도 4의 노광 에너지 및 CD의 상관 관계 그래프(430)를 이용하여 노광 에너지 차이(ΔE)들을 영역별로 구한다. Referring to FIG. 5, using the correlation graph 430 of the exposure energy and CD of FIG. 4 and the wafer linewidth map 410 of FIG. 3, an exposure energy capable of compensating for the linewidth variation of the wafer linewidth map 410. The differences ΔE are obtained for each region. For example, the line width difference between the area width measurement value and the target pattern of the wafer line width map 410 of FIG. 3 is obtained, and the line width difference is determined using the correlation graph 430 of the exposure energy and CD of FIG. ΔE) are obtained for each region.

노광 에너지 차이(ΔE)는 오버도즈 영역(411)의 경우, 목표 패턴과의 선폭 차이에 해당되는 노광 에너지 차이(ΔE)는, 예를 들어 (E+) - (E적정)으로 구해질 수 있다. 언더도즈 영역(413)의 경우, 목표 패턴과의 선폭 차이에 해당되는 노광 에너지 차이(ΔE)는, 예를 들어 (E-) - (E적정)으로 구해질 수 있다. 이러한 노광 에너지 차이(ΔE)들은 결국 해당 영역에서의 선폭 패턴의 차이를 보상할 수 있는 노광 에너지 차이로 이해될 수 있다. 즉, 도 3의 웨이퍼 선폭 분포 지도(410)에서 측정된 선폭들이 구현된 노광 에너지에 대해, 노광 에너지 차이(ΔE)들을 해당 영역별로 산입할 경우, 해당 영역에는 목표 패턴이 구현될 수 있는 영역에 대한 적정 노광 에너지가 부여될 수 있는 것으로 이해될 수 있다. In the case of the exposure energy difference ΔE in the overdose region 411, the exposure energy difference ΔE corresponding to the line width difference from the target pattern may be calculated as, for example, (E +) − (E titration ). In the case of the underdose region 413, the exposure energy difference ΔE corresponding to the line width difference from the target pattern may be calculated as, for example, (E−) − (E titration ). These exposure energy differences ΔE may eventually be understood as exposure energy differences that may compensate for differences in line width patterns in the corresponding area. That is, when the exposure energy difference ΔE is calculated for each corresponding region with respect to the exposure energy in which the line widths measured in the wafer line width distribution map 410 of FIG. 3 are implemented, the corresponding region may be provided in the region where the target pattern may be implemented. It can be appreciated that an appropriate exposure energy can be imparted.

이러한 노광 에너지 차이(ΔE)들을 도 3의 웨이퍼 선폭 분포 지도(410)의 영역들에 산입하여, 패턴 선폭을 보정하는 데 이용될 노광 에너지 차이(ΔE)들의 분포를 구한다. 즉, 스팟 크기 영역별로 선폭 편차들을 구하고, 선폭 및 노광 에너지의 상관 관계로부터 선폭 편차들에 해당되는 노광 에너지 차이들을 계산하여 노광 에너지 차이들의 분포를 구한다. These exposure energy differences ΔE are added to the regions of the wafer line width distribution map 410 of FIG. 3 to obtain a distribution of exposure energy differences ΔE to be used to correct the pattern line width. That is, the line width deviations are calculated for each spot size region, and the exposure energy differences corresponding to the line width deviations are calculated from the correlation between the line width and the exposure energy to obtain a distribution of the exposure energy differences.

이후에, 이러한 노광 에너지 차이(ΔE) 분포를 구현하도록 펠리클(도 2의 300) 상의 투과도(transmittance) 분포를 도 5에 제시된 바와 같이 구한다(도 1의 107). 실제 노광 과정에서 광은 레티클(도 2의 200)을 지나고 펠리클(300)을 지나 웨이퍼 상으로 조사되므로, 펠리클(300)에 노광 에너지 차이(ΔE) 분포에 맞게 투과도 분포를 구현할 경우, 실제 웨이퍼 상의 노광 필드 영역 내에의 노광 에너지 분포는 영역별로 보상되게 된다. The transmittance distribution on the pellicle (300 in FIG. 2) is then obtained as shown in FIG. 5 to implement this exposure energy difference ΔE distribution (107 in FIG. 1). In the actual exposure process, the light passes through the reticle (200 in FIG. 2) and passes through the pellicle 300 onto the wafer. Therefore, when the transmittance distribution is implemented in the pellicle 300 according to the exposure energy difference (ΔE) distribution, The exposure energy distribution in the exposure field area is compensated for each area.

즉, 펠리클(300)의 도 3의 웨이퍼 선폭 분포 지도(410)의 영역들에 해당되는 영역에, 노광 에너지 차이(ΔE)들의 분포에 의존하는 투과도 분포를 부여한다. 예컨대, 오버도즈 영역(도 3의 411)에 해당되는 펠리클(300)의 제1영역(451)은 상대적으로 낮은 투과도 영역(451)으로 설정하고, 언더도즈 영역(413)에 해당되는 펠리클(300)의 제2영역(453)은 상대적으로 높은 투과도 영역(453)으로 설정한다. 펠리클(300)의 투과도가 영역별로 다르게 분포하므로, 영역별로 투과되어 웨이퍼 상으로 조사되는 노광원의 에너지는 영역별로 달라지게 된다. That is, the transmittance distribution depending on the distribution of the exposure energy differences ΔE is given to the regions corresponding to the regions of the wafer line width distribution map 410 of FIG. 3 of the pellicle 300. For example, the first region 451 of the pellicle 300 corresponding to the overdose region 411 of FIG. 3 is set to a relatively low transmittance region 451, and the pellicle 300 corresponding to the underdose region 413. The second region 453 in the reference) is set as the relatively high transmittance region 453. Since the transmittance of the pellicle 300 is distributed differently for each region, the energy of the exposure source transmitted per region and irradiated onto the wafer is varied for each region.

이때, 투과도 차이가 노광 에너지 차이(ΔE)에 의존하도록 조절하면, 결국 웨이퍼 상으로 전달되는 노광 에너지 분포는, 영역별로 목표 선폭을 구현하는 적정 에너지 분포로 구현될 수 있다. 따라서, 웨이퍼 상에 구현되는 패턴 선폭의 분포는 도 6에 제시된 패턴 선폭 분포 지도(470)에 제시된 바와 같이 균일한 선폭 분포로 구현될 수 있다. In this case, when the transmittance difference is adjusted to depend on the exposure energy difference ΔE, the exposure energy distribution eventually transferred onto the wafer may be implemented as an appropriate energy distribution for realizing a target line width for each region. Accordingly, the distribution of the pattern line width implemented on the wafer may be implemented with a uniform line width distribution as shown in the pattern line width distribution map 470 shown in FIG. 6.

이와 같이 펠리클(300)이 영역별로 선폭 차이를 보상하도록 투과도가 영역별로 다르게 형성하는 과정은, 펠리클(300)을 구성하는 층들을 영역별로 다른 수로 적층하는 방식으로 수행될 수 있다. 즉, 상대적으로 높은 투과도 영역(453)에는 상 대적으로 작은 수의 층들이 적층되고, 상대적으로 낮은 투과도 영역(451)에는 상대적으로 많은 수의 층들을 적층함으로써, 도 5에 제시된 투과도 분포(450)를 가지는 펠리클(300)을 형성할 수 있다. As such, the process of forming the permeability different for each region so that the pellicle 300 compensates for the difference in line width for each region may be performed by stacking the layers constituting the pellicle 300 in different numbers for each region. That is, a relatively small number of layers are stacked in the relatively high transmittance region 453, and a relatively large number of layers are stacked in the relatively low transmittance region 451, thereby transmitting the transmittance distribution 450 shown in FIG. 5. It can form a pellicle 300 having.

또는, 영역별로 두께가 달라지게 하여, 두께에 의존하여 투과도가 달라지도록 유도함으로써, 도 5에 제시된 투과도 분포(450)를 가지는 펠리클(300)을 형성할 수 있다. 또는, 레이저(laser) 등을 이용하여 펠리클(300)에 회절 격자, 예컨대, 미세한 홀(hole) 등을 형성하고, 이러한 홀들의 밀도 등의 차이에 의해 투과도가 변화되게 함으로써, 도 5에 제시된 투과도 분포(450)를 가지는 펠리클(300)을 형성할 수 있다. Alternatively, the pellicle 300 having the transmittance distribution 450 shown in FIG. 5 may be formed by varying the thickness for each region and inducing the transmittance to vary depending on the thickness. Alternatively, by forming a diffraction grating, for example, fine holes, etc. in the pellicle 300 using a laser or the like, and changing the transmittance by the difference in the density of these holes, the transmittance shown in FIG. A pellicle 300 having a distribution 450 may be formed.

이와 같이 펠리클(도 2의 300)이 웨이퍼 패턴의 선폭 차이를 보상하는 투과도 분포를 가지도록 한 후, 펠리클(300)을 레티클(200)에 결합시켜 포토마스크를 형성한다. 이후, 포토마스크를 이용하여 노광 과정을 수행하고, 이를 현상하여 웨이퍼 상에 전사할 목표 패턴들을 형성한다. As such, the pellicle 300 (see FIG. 2) has a transmittance distribution that compensates for the difference in the line width of the wafer pattern, and then the pellicle 300 is coupled to the reticle 200 to form a photomask. Thereafter, an exposure process is performed using a photomask, which is then developed to form target patterns to be transferred onto the wafer.

상술한 본 발명에 따르면, 레티클을 제작한 후, 레티클에 따른 웨이퍼 패턴 선폭 분포 지도를 구하고, 선폭 분포에 따른 영역별 선폭 편차를 보상하게 펠리클의 투과도 분포를 조절한다. 이에 따라, 영역별로 실제 조사되는 노광 에너지가 실제 목표 선폭을 구현하는 적정 노광 에너지에 부합되게 달라질 수 있다. 따라서, 웨이퍼 상에 패턴의 보다 균일한 선폭 분포를 구현할 수 있다. According to the present invention described above, after manufacturing the reticle, the wafer pattern line width distribution map according to the reticle is obtained, and the permeability distribution of the pellicle is adjusted to compensate for the line width variation according to the line width distribution. Accordingly, the exposure energy actually irradiated for each region may be changed to match the appropriate exposure energy for realizing the actual target line width. Thus, more uniform linewidth distribution of the pattern can be realized on the wafer.

이와 같이 펠리클의 투과도 분포가 선폭 편차를 보상하는 노광 에너지 차이 분포에 의존하게 설정함으로써, 레티클 상의 전사할 패턴의 레이아웃의 변경 또는 재설계를 배제하고서도 웨이퍼 상의 패턴 선폭 분포가 보다 균일해지도록 유도할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 패턴의 선폭 불균일을 보상하기 위해서 레티클 자체를 재 제작하는 과정을 바람직하게 생략할 수 있다. By setting the transmission distribution of the pellicle to be dependent on the exposure energy difference distribution to compensate for the line width variation, the pattern line width distribution on the wafer can be induced to be more uniform without changing or redesigning the layout of the pattern to be transferred on the reticle. have. Therefore, in order to compensate for the line width nonuniformity of the wafer pattern, the process of remanufacturing the reticle itself can be preferably omitted.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다. 예컨대, 반도체 소자를 구현하는 과정 이외에 액정표시소자(LCD)를 구현하는 과정이나, 펠리클을 도입하는 다른 포토리소그래피(photo lithography) 과정에도 변형 적용될 수 있다. As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail through the specific Example, this invention is not limited to this, It is clear that the deformation | transformation and improvement are possible by the person of ordinary skill in the art within the technical idea of this invention. For example, in addition to the process of implementing the semiconductor device may be modified in the process of implementing a liquid crystal display (LCD), or other photolithography process that introduces a pellicle.

Claims (4)

웨이퍼 상으로 전사할 패턴들을 가지는 레티클(reticle)을 형성하는 단계;Forming a reticle having patterns to be transferred onto the wafer; 상기 레티클을 이용하여 전사된 웨이퍼 상의 패턴들의 노광 필드(exposure field) 영역 내의 선폭(CD) 분포를 구하는 단계;Obtaining a line width (CD) distribution in an exposure field region of patterns on the transferred wafer using the reticle; 상기 선폭 분포에 따른 선폭 편차를 보상할 광 투과도 분포를 구하는 단계;Obtaining a light transmittance distribution to compensate for a line width deviation according to the line width distribution; 상기 광 투과도 분포를 가지는 펠리클을 형성하는 단계; 및Forming a pellicle having the light transmittance distribution; And 상기 펠리클을 상기 레티클에 결합시키는 단계를 포함하는 포토마스크 제조방법. Photomask manufacturing method comprising the step of coupling the pellicle to the reticle. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 광 투과도 분포를 구하는 단계는Obtaining the light transmittance distribution is 선폭 및 노광 에너지의 상관 관계를 구하는 단계;Obtaining a correlation between line width and exposure energy; 상기 상관 관계로부터 상기 선폭 편차를 보상할 노광 에너지 차이의 분포를 구하는 단계; 및Obtaining a distribution of exposure energy differences to compensate for the linewidth deviation from the correlation; And 상기 노광 에너지 차이 분포에 의존하는 광 투과도 분포를 구하는 단계를 포함하는 포토마스크 제조방법. And obtaining a light transmittance distribution that depends on the exposure energy difference distribution. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 선폭 분포를 구하는 단계는Obtaining the line width distribution is 상기 노광 필드 영역 내를 다수의 스팟 크기 영역(spot size region)으로 분할하는 단계;Dividing the exposure field area into a plurality of spot size regions; 상기 각각의 스팟 크기 영역에서의 선폭을 측정하는 단계; 및Measuring a line width in each spot size region; And 상기 측정된 선폭들을 상기 영역에 부여하여 지도로 작성하는 단계를 포함하고,Providing the measured line widths to the area to create a map; 상기 노광 에너지 차이의 분포를 구하는 단계는Obtaining a distribution of the exposure energy difference 상기 스팟 크기 영역별로 상기 선폭 편차들을 구하는 단계; 및Obtaining the linewidth deviations for each spot size region; And 상기 선폭 및 노광 에너지의 상관 관계로부터 상기 선폭 편차들에 해당되는 노광 에너지 차이들을 계산하는 단계를 포함하는 포토마스크 제조방법. Calculating exposure energy differences corresponding to the line width deviations from the correlation between the line width and the exposure energy. 웨이퍼 상으로 전사할 패턴들을 가지게 형성된 레티클(reticle); 및A reticle formed with patterns to be transferred onto a wafer; And 상기 레티클에 의해 전사된 웨이퍼 상의 패턴들의 노광 필드(exposure field) 영역 내의 선폭(CD) 분포에 따른 선폭 편차를 보상할 광 투과도 분포를 가지는 펠리클을 포함하는 포토마스크. And a pellicle having a light transmittance distribution to compensate for a line width variation according to a line width (CD) distribution in an exposure field area of patterns on a wafer transferred by the reticle.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101204667B1 (en) 2010-09-13 2012-11-26 에스케이하이닉스 주식회사 Method of correcting CD of phase shift mask and manufacturing the phase shift mask
WO2023094127A1 (en) * 2021-11-25 2023-06-01 Asml Netherlands B.V. Apparatus and method for a lithographic apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020055365A (en) * 2000-12-28 2002-07-08 가나이 쓰토무 A photomask, the manufacturing method, a patterning method, and a semiconductor device manufacturing method
KR20040005354A (en) * 2002-07-10 2004-01-16 주식회사 하이닉스반도체 A Dark Field Defect Inspection System And Manufacture Method Of Photo Mask Using The Device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020055365A (en) * 2000-12-28 2002-07-08 가나이 쓰토무 A photomask, the manufacturing method, a patterning method, and a semiconductor device manufacturing method
KR20040005354A (en) * 2002-07-10 2004-01-16 주식회사 하이닉스반도체 A Dark Field Defect Inspection System And Manufacture Method Of Photo Mask Using The Device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101204667B1 (en) 2010-09-13 2012-11-26 에스케이하이닉스 주식회사 Method of correcting CD of phase shift mask and manufacturing the phase shift mask
US8455159B2 (en) 2010-09-13 2013-06-04 SK Hynix Inc. Method for correcting critical dimension of phase shift mask and method for manufacturing the same
WO2023094127A1 (en) * 2021-11-25 2023-06-01 Asml Netherlands B.V. Apparatus and method for a lithographic apparatus

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